JPH0334958Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、吸着ピンでチツプ部品を吸着保持し
てプリント基板上に装着するチツプ部品装着機等
において、吸着ピンに正しくチツプ部品が吸着さ
れているかどうかを光を利用して検出する吸着チ
ツプ部品の検出機構に関する。

（従来の技術及び問題点） 従来の吸着チツプ部品の検出方法としては、単
吸着ピンの場合、吸着真空圧を検出する方法があ
る。しかし、真空圧は吸着ピンとこれに吸着され
たチツプ部品間のエア漏れにより不安定であつて
検出の信頼性が劣り、またチツプ部品の有無は検
出可能であるがチツプ部品の吸着姿勢は検出でき
ない欠点がある。すなわち、第８図Ａのように吸
着ピン１にチツプ部品１０が正しい姿勢で吸着さ
れている場合と、第８図Ｂ乃至Ｄのようにチツプ
部品２が立ちあがつた不良姿勢で吸着されている
ような場合とを区別出来ない欠点がある。

また、単吸着ピンの場合、、チツプ部品の安定
検出と姿勢チエツクのために複数の光電センサを
固定的に配置する方法がある。この場合、光電セ
ンサは、吸着ピンが設けられる装着ヘツド側では
なく、基台側の特定位置に複数個平面的に角度を
ずらせて配置され、これにより、光のビームに段
差をつけてチツプ部品の有無と姿勢とを別々の光
電センサで検出する。この方法では、吸着ピン１
本に対し２個以上の光電センサ（相互に対向する
送光部と受光部との対）が必要となり、また光電
センサの配置スペースもそれだけ多く必要であ
る。

一方、装着ヘツドに複数の吸着ピン（例えば10
本）を配置する場合、真空センサを各ピン毎に適
用したものが使われているが、確実さに劣り、チ
ツプ部品吸着時の姿勢不良の検出が出来ないとこ
ろから、光電センサの適用が望まれる。但し、装
着ヘツドに複数の吸着ピンを配置した場合には、
光電センサを配置できるスペースに限度があり、
吸着ピンに対し複数の光電センサの配置が必要な
従来の方法は実用的でない。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記の点に鑑み、複数の吸着ピンで
それぞれ吸着保持されたチツプ部品の有無及び吸
着時の姿勢不良有無を１本の吸着ピンに対し１個
の光電センサを用いて一斉に検出可能とした吸着
チツプ部品の検出機構を提供しようとするもので
ある。

本考案は、チツプ部品を吸着保持する吸着ピン
をヘツドフレーム側に複数個昇降自在に１列に配
設した装着ヘツドの前記ヘツドフレームに対し、
光電センサの光検出部を有する可動支持部材を各
吸着ピン毎にそれぞれ昇降自在に設け、各可動支
持部材をばねにより下降方向に付勢し、各可動支
持部材を一斉に昇降させる手段を設けるととも
に、各可動支持部材の上昇位置及び下降位置を調
整手段でそれぞれ調整自在となし、各可動支持部
材の上昇位置でそれぞれの吸着ピンによるチツプ
部品の吸着の有無を検出し、各可動支持部材の下
降位置でそれぞれの吸着ピンで吸着保持されたチ
ツプ部品の吸着姿勢の不良を検出する構成によ
り、上記問題点を解決している。

（作用） 本考案では、光電センサの光検出部を設けた支
持部材の上昇位置において、光検出部の光ビーム
でチツプ部品の吸着の有無を検出し、前記支持部
材の下降位置における光ビームでチツプ部品の吸
着姿勢の不良を検出する動作を、各吸着ピンつい
て一斉に実行できる。

（実施例） 以下、本考案に係る吸着チツプ部品の検出機構
の実施例を図面に従つて説明する。

第１図乃至第４図において、装着ヘツド１は、
ヘツドフレーム２と、該ヘツドフレーム２に等間
隔で配列固定されたエアーシリンダ３と、各エア
ーシリンダ３のロツドにそれぞれ連結されていて
チツプ部品１０を吸着保持するための吸着ピン４
とを具備している。すなわち、吸着ピン４は第４
図のように等間隔で１例に配列されることにな
る。

また、ヘツドフレーム２には、支持板５が固着
され、これに可動支持部材としての逆Ｌ字スライ
ダ６を摺動自在に支持する固定支持部材７が固着
されている。逆Ｌ字スライダ６は固定支持部材７
に対し昇降自在に吸着ピン４毎に配設さている。
各逆Ｌ字スライダ６には当て螺子１５が螺合さ
れ、さらにスライダ６の下降位置を規制するため
にストツパボルト６が設けられている。また、ス
ライダ６を下降させる圧縮ばね１８を保持するた
めにスプリングピン１７がそれぞれ支持板５に打
ち込まれている。この結果、スプリングピン１７
周囲の圧縮ばね１８によりスライダ６は下方に付
勢されている。前記当て螺子１５及びストツパボ
ルト１６が、可動支持部材としてのスライダ６の
上昇位置及び下降位置を調整するための調整手段
を構成している。

そして、それぞれの可動支持部材としての逆Ｌ
字スライダ６には第４図乃至第７図のように１個
の光電センサの光検出部、すなわち吸着ピン先端
側において相互に対向する送光部２１と受光部２
２とが配置され、さらに吸着ピン先端を略半周囲
むスリーブ８が被せられている。ここで、送光部
２１及び受光部２２は90度光軸変換部（小さな鏡
又はプリズムを組み入れたもの）を有しており、
送光部２１は光フアイバ２３からの光を90度光軸
を変えて吸着ピン４の延長線上を横断する光ビー
ムを放射するものであり、受光部２２はその光ビ
ームを受け、90度光軸を変換して光フアイバ２４
より送り出すものである。ここでは、光ビームを
充分に細くするためにスリーブ８にスリツト２６
を形成し、該スリツト２６を通して光ビームＢの
放射、受光を行うようにしている。各光フアイバ
２３，２４は各吸着ピン毎に装着ヘツド側に設け
られた光電増幅部２５に接続され、ここで受光部
２２よりの光信号は電気信号に変換後、増幅され
る。なお、吸着ピン４の周囲に充分なスペースが
あり、光フアイバ２３，２４の先端面が相互に対
向するように光フアイバ２３，２４を湾曲させる
ことが可能な場合には、90度光軸変換部は不要で
ある。

前記ヘツドフレーム２には角軸１１が支点Ｃを
中心として軸支され、該角軸１１には前記逆Ｌ字
スライダ６に係合する（すなわち、当て螺子１５
下端に当接する）作動アーム１２がそれぞれ固定
されている。また、第２図のように角軸１１には
レバー３０が固着され、該レバー３０はヘツドフ
レーム２側に固定されたエアーシリンダ３１のロ
ツドに当接している。レバー３０は伸長ばね３２
によりエアーシリンダ３１のロツドに圧接する方
向に付勢されている。従つて、エアーシリンダ３
１のロツドの伸縮のたびに角軸１１及び作動アー
ム１２は揺動運動を行う。これらは各可動支持部
材（スライダ６）を一斉に昇降させる手段を構成
している。なお、エアーシリンダ３１の動作を制
御するための電磁弁３３がヘツドフレーム２上に
固定されている。

以上の構成において、エアーシリンダ３１のロ
ツドが縮動しているときには、伸長ばね３２の力
の方が各圧縮ばね１８を合わせた力よりも強いた
め、レバー３０は第２図実線の状態であり、各逆
Ｌ字スライダ６の当て螺子１５は作動アーム１２
で押し上げられた状態、すなわちスライダ６及び
これに固着されたスリーブ８は上昇位置となつて
いる。

このような上昇位置のスリーブ８と上昇位置
（エアーシリンダ３のロツドが縮動しているとき）
の吸着ピン４との位置関係は第５図のようにな
る。この場合、送光部２１よりスリツト２６を通
して吸着ピン４の延長線上を横断するごとく放射
される光ビームＢの高さは、吸着ピン４で正しい
姿勢で吸着保持されたチツプ部品１０で遮断され
るように設定する（当て螺子１５により調整す
る。）。この結果、スリーブ８の上昇位置での光ビ
ームＢによつて、チツプ部品１０の吸着の有無を
検出することができる。すなわち、第５図のよう
に送光部２１よりの光ビームＢが遮断されたとき
には受光部２２には光信号は現れず、チツプ部品
１０吸着を検出できる。但し、この上昇位置での
光ビームだけでは、正しい姿勢でチツプ部品１０
が吸着されたかどうかは判別できない。

従つて、次にエアーシリンダ３１を作動させ、
そのロツドを突出させ、第２図においてレバー３
０を右回りに回動させる。この結果、角軸１１及
び作動アーム１２がそれぞれ右まわりに回動し、
作動アーム１２先端は下がる。従つて、逆Ｌ字ス
ライダ６及びこれに固着されたスリーブ８は圧縮
ばね１８により下降位置に下がつた状態となる。

このような下降位置のスリーブ８と上昇位置
（エアーシリンダ３のロツドが縮動しているとき）
の吸着ピン４との位置関係は第６図及び第７図の
ようになる。この場合、送光部２１よりスリツト
２６を通して吸着ピン４の延長線上を横断するご
とく放射される光ビームＢの高さは、第６図のよ
うに吸着ピン４で正しい姿勢で吸着保持されたチ
ツプ部品１０では遮断されず、第７図のように立
ち上がつた不良姿勢で吸着されているときに遮断
されるように設定する（ストツパボルト１６によ
り調整する。）。この結果、スリーブ８の下降位置
での光ビームＢによつて、チツプ部品１０の姿勢
不良の有無を検出することができる。すなわち、
第６図のように送光部２１よりの光ビームＢがそ
のまま受光部２２に到達したときは受光部２２に
光信号が現れて吸着姿勢が正しいことが検出さ
れ、遮断されたときには受光部２２には光信号は
現れず、吸着姿勢不良を検出できる。

上記実施例の構成によれば、次のような効果を
得ることができる。

(1) チツプ部品１０が確実に吸着ピン４の先端に
吸着されているかどうか、チツプ部品１０の有
無を検出することができる。

(2) チツプ部品１０の吸着されている状態が正し
い姿勢であるかどうかを検出できる。

(3) 複数の吸着ピン４が狭い間隔で並ぶような装
着ヘツドに適用するのに最適であり、吸着ピン
毎に個別に検出が可能にもかかわらず、構造が
簡単である。

(4) 各吸着ピン毎に対応しているチツプ部品が異
なる（形状、寸法）場合にも、当て螺子１５及
びストツパボルト１６の調整により検出位置の
変更が容易である。

(5) チツプ部品１０の有無と姿勢不良の検出とを
１個の光電センサ（１対の送光部２１と受光部
２２）で検出でき、配置スペースがすくなくて
よい（センサの数が増すと配置が複雑化し、重
くなり装着ヘツドに載らなくなる。） (6) 光電センサが装着ヘツドに載つていることに
より、吸着ピン４との位置関係が明確で、位置
合わせが容易で、位置ずれも生じない。

(7) 光電センサが装着ヘツドに載つていることに
より、ヘツドがどの位置にあつても吸着チツプ
部品の検出動作が実行でき、ヘツド移動中でも
可能である。

以上の実施例で述べたようなチツプ部品１０の
検出動作は、たとえば (1) パーツフイーダからチツプ部品１０を吸着ピ
ン４が吸着したときの部品の有無検出、 (2) チツプ部品センタリング機構に向かつて移動
中での部品の姿勢検出、 (3) センタリング終了後の部品有無検出（必要に
応じて姿勢検出）、 (4) さらに必要に応じてプリント基板への装着直
前での部品有無検出 等に有効であり、(1)乃至(4)の検出のうち適当なも
のを取捨選択して所要の装着品質を確保する。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の吸着チツプ部品
の検出機構によれば、チツプ部品の吸着保持する
吸着ピンを複数個昇降自在に設けた装着ヘツドに
対し、光電センサの光検出部を有する可動支持部
材を各吸着ピン毎に昇降自在に設けかつ一斉に昇
降させ得る機構とし、各可動支持部材の上昇位置
で各吸着ピンによるチツプ部品の吸着の有無を検
出し、各可動支持部材の下降位置で各吸着ピンの
保持したチツプ部品の吸着姿勢の不良を検出する
構成としたので、吸着ピンで吸着保持されたチツ
プ部品の有無及び吸着時の姿勢を１本の吸着ピン
に対し１個の光電センサで一斉に検出可能であ
り、構造も簡単な利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る吸着チツプ部品の検出機
構の実施例を示す要部を断面とした右側面図、第
２図は一部を断面とした左側面図、第３図は要部
構成の正面図、第４図は同底面図、第５図乃至第
７図は検出動作を説明するためにスリーブ及び吸
着ピンをそれぞれ示す正面図、第８図はチツプ部
品の吸着姿勢を示す説明図である。 １……装着ヘツド、２……ヘツドフレーム、
３，３１……エアーシリンダ、４……吸着ピン、
６……逆Ｌ字スライダ、８……スリーブ、１０…
…チツプ部品、１１……角軸、１２……作動アー
ム、２１……送光部、２２……受光部、２６……
スリツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) チツプ部品を吸着保持する吸着ピン４をヘツ
   ドフレーム２側に複数個昇降自在に１列に配設
   した装着ヘツドの前記ヘツドフレーム２に対
   し、光電センサの光検出部を有する可動支持部
   材を各吸着ピン毎にそれぞれ昇降自在に設け、
   各可動支持部材をばねにより下降方向に付勢
   し、各可動支持部材を一斉に昇降させる手段を
   設けるとともに、各可動支持部材の上昇位置及
   び下降位置を調整手段でそれぞれ調整自在とな
   し、各可動支持部材の上昇位置でそれぞれの吸
   着ピン４によるチツプ部品の吸着の有無を検出
   し、各可動支持部材の下降位置でそれぞれの吸
   着ピン４で吸着保持されたチツプ部品の吸着姿
   勢の不良を検出することを特徴とする吸着チツ
   プ部品の検出機構。 (2) 前記光電センサの光検出部は、前記吸着ピン
   先端側において相互に対向する送光部と受光部
   とからなつている実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の吸着チツプ部品の検出機構。